协商的定义及研究范畴

1. 协商的定义

Durfee从协作问题求解的角度给出协商的定义：协商是通过结构化地交换相关信息而改进有关共同观点或共同计划的过程。也即协商是协作双方为达成共识而减少不一致性或不确定性的过程。

 

2. 协商的研究范畴

Muller提出了协商研究范畴的一种划分方法，该划分方法比较全面地综合了关于协商研究的各个方面，理顺了各范畴间的相互关系。

图1 协商范畴的结构

 

（1） 协商语言范畴：研究主要集中于协商的通信原语、通信原语的语义、以及根据协商协议的使用。这一范畴也包含协商主题结构的研究。

（2） 协商决策范畴：研究主要集中于比较协商主题和相关功能的算法；效用函数的定义、主体偏好的表示和结构的确定等；也包含协商策略的研究。

（3） 协商过程范畴：主要研究协商过程的一般模型和分析协商者的全局行为。

 

1) 协商语言范畴

协商语言研究一般包括协商语言的原语和各原语的语义。更深入的研究还包括语言的形式语义、与语言原语相关的背景信息的传递等。可划分为四个子范畴：

（1） 协商语言原语

（2） 协商对象结构

（3） 协商协议

（4） 协商语言语义

 

协商语言原语

绝大多数协商原语都要考虑协商者之间的对话。目前，基于Speech Acts理论的通信语言已开始应用于软件主体，如知识查询操作语言（KQML）。

Speech Acts理论把言语行为区分为断言（ASSERTIVE）、指示（DIRECTIVE）、承诺（COMMISIVE）、表述（EXPRESSIVE）、宣告（DECLARATION）等类型，每种类型的通信行为都有自己的先决条件，并产生不同的结果。

 

协商对象的结构

协商原语通常与特定的背景相关联。相应的背景知识也需要以某种形式进行传递。背景知识除包括像发送者、接收者、消息号、参考号、时间等，更重要是关于协商主题或协商对象的内容。这些内容可以是计划（即行为序列）、可能的预约时间段、任务、与应用相关的花费和价钱等。协商对象的结构一般分为与应用相关和与应用无关的两部分。

 

协商协议

协商协议是结构化地描述主体的自动协商过程。协商协议详细说明了初始化一个协商循环和响应消息的各种可能情况。最简单的协商协议是按（<协商原语>，<协商协议>）形式定义可能的协商行为序列。大多数情况下，协商协议定义为一个有限状态自动机，并且由此而产生协议高度的非单调性。

图示一个约会时间表为应用背景的简单的协商协议。

图2 一个用有限状态自动机表示的协商协议

 

协商语义

协商原语的语义可以以一种非常精确的方式进行定义。Numaoka和Tokoro以情景语义（Situation Semantics）为基础，使用模态算子对协商原语进行精确定义。Cohen、Perrault和Werner使用纯模态逻辑定义协商原语的语义。

 

2) 协商决策范畴

协调决策解决主体选择哪一个协议以及在一个协议中选择哪些原语等。

包含四方面的内容：

（1） 效用函数

（2） 比较和匹配函数

（3） 偏好

（4） 协商策略

 

效用函数

效用函数表示行为的代价或花费，并以此作为决策的依据。效用以决策矩阵的形式表示，主体为每一个特定的行为寻找一个效用函数值。

以Kuhn和Muller提出的协商理论框架为例说明效用的计算。

设资源r在时刻t的价格为基本价格和一个附加价格之和：

假定附加价格相关于可能访问r的主体数量，设l为队列的长度，则附加价格近似地表示为，即。这里，基本价格一般为常量，而附加价格则依赖于队列的长短，随时间而变化。

设为队列中每一元素访问资源r的特定因子，则t时刻资源r的相对价格表示如下：

主体a在t时刻访问资源r的花费是t时刻资源r的价格和主体a获取r过程中的花费之和，表示如下：

假定主体a具有n个任务分别相应于值。在完成每一任务后，主体a在时刻t的效用表示如下：

主体随时间优化它的效用，即最大化它的全部效用：

 

比较和匹配函数

多主体系统的协商常常用于冲突消解和任务共享，有时协商的对象十分复杂，主体的协商决策依赖于复杂的协商对象。如多主体规划中通过协商消除局部计划之间的分歧，计划就成为复杂的协商对象。在这种情况下，一个重要的问题就是如何为所协商的对象设计比较函数。

在协商期间，主体交换它们的实际计划集。如果一个主体接收到一个计划的集合，它就用它喜欢的计划与所接收的计划相匹配，计算出一个最大的、无冲突计划集合。因此，匹配函数计算由它喜欢计划的行为开始的最大行为序列。

设主体喜欢的计划为：

计划集中含有两个计划：

通过匹配与比较，从第一个计划中求取到两个共同开始的行为子序列和；第二个计划没有一致的子序列。这样就作为最方便的共同活动的开始序列。

 

偏好

协商者通常对协商结果有一定的期望（最大收益、最小风险、折中等），这些期望决定了主体可能相对于其他方案而偏爱某一个方案以及依此作为主体间达成一致意见的标准。

 

协商策略

协商策略位于效用函数和偏好的中间层。是模型化主体内部协商推理的控制策略，是实现协商决策的元级知识。

Pruitt将协商策略划分为5类：

（1） 单方面让步

（2） 竞争型：顽固坚持，并且采用强制策略

（3） 协作型：寻找相互可接受的解决方案

（4） 无为（沉默）

（5） 破裂

 

在电子商务的贸易中，如果双方在协商开始存在很多的不一致（级存在一个冲突集），则系统中主体协商解决冲突的策略就可以有以下5种：

（1） 按集合中的顺序逐个消解

（2） 每次选最重要的冲突消解

（3） 每次选共同点最多的冲突消解

（4） 减少原来的评价标准

（5） 成批交易

在协商中应当采用哪一个策略，并不是事先确定的，而是根据协商过程中的当前态势而决定的。如在一般情况下，先协商消除最重要的冲突或者逐个消除冲突，但当发现协商快破裂时，就可选择共同点最多的冲突协商，以使协商重现生机；而当发现在价格上必须让步时，就可以尝试成批交易的协商。

 

3) 协商过程范畴

协商语言为主体提供了通信能力，描述了在冲突发生时如何进行通信。协商决策定义了协商的控制层，描述了如何在通信中找到“合适的词汇”。协商语言和协商决策从微观角度讨论协商，而协商过程则从宏观、全局的观点研究协商。

协商过程描述了协商的全过程，并从协商社会角度对系统进行分析。可从两方面讨论：

（1） 协商过程模型

（2） 系统行为和分析

 

协商过程模型

协商过程模型定义主体在协商过程中的行为。它可以使用策略、偏好等概念抽象定义，也可以用算法精确地表示。

Bussman和Muller于1992年曾提出一个二级过程的协商模型。系统中并行运行两个过程：纯协商循环和冲突消解循环。纯协商模型起始于为一个特定冲突提出一个解决方案，然后根据自己的偏好对其他解进行评判分析，刷新解空间和相应的偏好表；冲突消解循环确定冲突，选择优先级高的冲突并为该冲突规划解决方案等。

 

系统行为和分析

系统行为和分析用于分析协商的环境、协商社会的行为，研究的主要问题包括在协商背景下与集中式过程相比问题求解的质量，系统的效率和稳定性，系统的公平/死锁等问题。一般情况下，要求协商环境应具有高效、稳定、简洁、分布、公平等性质。

 

参考文献：

[1] 姚莉, 张维明等. 智能协作信息技术. 北京: 电子工业出版社, 2002, 4